MnO2真空热还原制备MnO粉(3)
1。2。1 煤还原焙烧
煤还原焙烧法最传统的制备一氧化锰的方法，同时在工业中也应用最多，此法是将氧化锰矿与煤粉以质量5:1的比例混合，在 700 ℃ 到 1000 ℃下，将矿物中的四价锰还原成二价，生成一氧化锰。在真空条件下冷却至室温，利用稀硫酸进行酸解，控制pH≤5。2，通过过滤来除去其它不溶于酸的杂质，通过静置可以进一步将钙杂质除掉。最终得到的硫酸锰精滤液经过蒸发结晶、离心操作、干燥处理，最后得到了高纯度的硫酸锰产品，实现将锰从矿物中提取出来[4]。主要反应方程式为：
MnO2＋C=MnO＋CO (1-1)
MnO2＋CO=MnO＋CO2 (1-2)
MnO＋H2SO4=MnSO4＋H2O (1-3)
对于氧化锰矿经碳还原焙烧后的产物，除了综上诉酸浸法外，还有用氨基甲酸铵浸出还原焙烧得到的MnO。这种氨浸法使用的浸出剂可以再生，并且杂质易去除，但热耗高，成本高，锰的浸出率有90%左右。煤还原焙烧法处理高品位氧化锰矿具有流程简单、操作方便、还原率高、设备简单等优点。
以煤作为还原剂在氧化锰矿还原焙烧浸出工艺中是最常见的，同时还有一些以硫磺为还原剂来焙烧还原氧化锰矿的研究报道。姜涛[6]等人曾在密闭的环境中以硫作还原剂对氧化锰矿进行还原，并成功将四价还原为二价锰，相比于用煤作还原剂，这种方法不需要使用高温，因此极大地减少了在还原焙烧氧化锰矿石过程中的支出，有利于工业化生产，但是在还原过程中会产生大量SO2，会污染大气，因此必须对尾气进行处理。
由于所用的焙烧设备不同，焙烧还原法还可以分为反射炉法、回转窑法、微波炉焙烧还原法和沸腾炉还原法等[5]。反射炉法由于操作繁琐、粉尘污染严重、工作环境差等危害，目前已被淘汰。回转窑法是目前焙烧还原法的主要工艺，具有成熟的工艺、易大规模生产、机械化程度高等优点。余植春[8]针对回转窑进行过工业化试验，将软锰矿和煤先进行混合磨细然后在放入回转窑，这可以使还原温度降低 200 ℃ 左右，同时锰还原率可达 93。2%。所以，工业上可以通过增加磨机的数量，从而使锰矿与煤颗粒更细小、混合更均匀，达到扩建软锰矿焙烧还原工程的目的，减少了因增加回转窑的尺寸而造成的成本。微波炉焙烧与传统加热方式相比，具有加热均匀、改善矿物表面化学性质的优点，所以反应温度只需400 ℃左右，可以有效地减少了在传统回转窑法中经常出现的结块现象，因此具有低能耗、清洁生产等优点。但是微波具有辐射危害，然而目前对微波辐射的防护和处理及危害程度的评估没有具体的标准，所以还没有实现产业化应用。现在很多生产电解锰产品厂家都有可以生产硫酸，沸腾炉还原法就是根据这一现象发展的，沸腾炉中用硫磺生产硫酸的同时，可将锰矿中的MnO2还原为MnO[5]，是有利于节能减排的。然而，用此法生产的MnO 会造成硫超标。为了解决这个问题，刘集贵[9]等人尝试在沸腾炉下段中通入一些空气与尾气形成混合气体，并控制混合气体中含氧量较低。结果显示，这种方法不仅有利于提高二氧化锰的还原反应，降低了硫的含量，而且对尾气进行了再次利用，减少对环境污染。
1。2。2 两矿焙烧法
两矿焙烧法是直接将干燥的氧化锰矿和硫铁矿碾碎，并按一定比例混合搅拌均匀后，在大气的环境中，通过500-600 ℃焙烧，将矿石中的锰矿中四价锰还原为二价锰的方法，然后将焙烧产物用稀硫酸锰溶液浸出，对残渣进行过滤后，经过蒸发结晶、浓缩、分离操作，从而成功的将锰从氧化锰矿中提取出来。朱贤徐等对氧化锰矿和硫铁矿混合焙烧的工艺条件进行了研究[7]，在一定的条件下，将硫铁矿与低品位软锰矿（Mn含量为18% ）直接进行焙烧，最后所得到硫酸锰产物锰的转化率有90% 以上，开辟了还原利用中低品位氧化锰矿的新途径。其主要反应为：
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